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標準號 StandardNo:GB/T 3077-1999

首次發布日期FirstIssuance Date :1982-05-10

標準狀態StandardState :現行

復審確認日期ReviewAffirmance Date :2010-07-28

計劃編號Plan No:

代替國標號ReplacedStandard :GB/T 3077-1988

被代替國標號ReplacedStandard:

廢止時間RevocatoryDate :

采用國際標準號AdoptedInternational Standard No:

采標名稱AdoptedInternational Standard Name:DIN EN 10083-1:1991

采用程度ApplicationDegree : NEQ

采用國際標準AdoptedInternational Standard :其他

國際標準分類號(ICS) :75.140.20

中國標準分類號(CCS) :H40

標準類別StandardSort:基礎

標準頁碼Number ofPages:

標準價格(元)Price(￥) :

主管部門Governor :中國鋼鐵工業協會

歸口單位TechnicalCommittees :全國鋼標準化技術委員會

起草單位DraftingCommittee:大冶特殊鋼股份有限公司

前言

本標準對GB/T 3077-1988《合金結構鋼技術條件》進行了修訂。

本標準此次修訂對下列技術內容進行了修改:

-標準名稱改為"合金結構鋼";

-經供需雙方協商,可提供大于250mm的棒材;

-增加"訂貨內容"一章;

-增加鋼產品標記代號和牌號的統一數字代號;

-刪除30Mn2MoW、20Mn2B、20SiMnVB、20Cr3MoWVA、20CrV等5個牌號,增加我國自行研制的18CrMnNiMoA;

-增加規定殘余鉬含量上限;

-對表3中熱處理工藝及個別牌號熱處理參數進行了適當調整。

自本標準實施之日起,代替GB/T3077-1988《合金結構鋼技術條件》。

本標準由國家冶金工業局提出。

本標準由全國鋼標準化技術委員會歸口。

本標準主要起草單位:大冶特殊鋼股份有限公司、冶金部信息標準研究院、上海五鋼(集團)有限公司。

本標準主要起草人:方軍、劉文德、欒燕、韓國亮、陳長西。

本標準1982年5月首次發布,1988年2月第一次修訂。

合金元素作用

有三個方面:①增大鋼的淬透性。淬透性是指鋼淬火時,從表層起淬成馬氏體層的深度,是取得良好綜合性能的主要參數。除Co外,幾乎所有合金元素如 Mn、Mo、Cr、Ni、Si和C、N、B等都能提高鋼的淬透性,其中 Mn、Mo、Cr、B的作用最強,其次是Ni、Si、Cu。而強碳化物形成元素如 V、Ti、Nb等,只有溶于奧氏體中時才能增大鋼的淬透性。②影響鋼的回火過程。由于合金元素在回火時能阻礙鋼中各種原子的擴散,因而在同樣溫度下和碳素鋼相比,一般均起到延遲馬氏體的分解和碳化物的聚集長大作用,從而提高鋼的回火穩定性,即提高鋼的抗回火軟化能力,V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比較顯著,Al、Mn、Ni的作用不明顯。含有較高含量的碳化物形成元素如V、W、Mo等的鋼,在500~600℃回火時,析出細小彌散的特殊碳化物質點如V4C3、Mo2C、W2C等,代替部分較粗大的合金滲碳體,使鋼的強度不再下降反而升高,即出現二次硬化(見回火)。Mo對鋼的回火脆性有阻止或減弱的作用。③影響鋼的強化和韌化。Ni以固溶強化方式強化鐵素體;Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以彌散硬化方式又以固溶強化方式提高鋼的屈服強度;碳的強化作用最顯著。此外,加入這些合金元素,一般都細化奧氏體晶粒,增加晶界的強化作用。影響鋼的韌性因素比較復雜,Ni改善鋼的韌性;Mn易使奧氏體晶粒粗化,對回火脆性敏感;降低P、S含量,提高鋼的純凈度,對改善鋼的韌性有重要作用(見金屬的強化)。

分類

合金結構鋼一般分為調質結構鋼和表面硬化結構鋼。

①調質結構鋼 這類鋼的含碳量一般約為0.25%~0.55%,對于既定截面尺寸的結構件,在調質處理(淬火加回火)時,如果沿截面淬透,則力學性能良好,如果淬不透,顯微組織中出現有自由鐵素體,則韌性下降。對具有回火脆性傾向的鋼如錳鋼、鉻鋼、鎳鉻鋼等,回火后應快冷。這類鋼的淬火臨界直徑,隨晶粒度和合金元素含量的增加而增大,例如,40Cr和35SiMn鋼約為30~40mm,而40CrNiMo和30CrNi2MoV鋼則約為 60~100mm,常用于制造承受較大載荷的軸、連桿等結構件。

②表面硬化結構鋼 用以制造表層堅硬耐磨而心部柔韌的零部件,如齒輪、軸等。為使零件心部韌性高,鋼中含碳量應低,一般在0.12~0.25%,同時還有適量的合金元素,以保證適宜的淬透性。氮化鋼還需加入易形成氮化物的合金元素(如Al、Cr、Mo等)。滲碳或碳氮共滲鋼,經850~950℃滲碳或碳氮共滲后,淬火并在低溫回火(約200℃)狀態下使用。氮化鋼經氮化處理(480~580℃),直接使用,不再經淬火與回火處理。

生產工藝

根據鋼種和鋼的質量要求,合金結構鋼的冶煉,可采用氧氣頂吹轉爐、平爐、電弧爐;或再加電渣重熔、真空除氣。鑄錠可采用連鑄或模鑄。鋼錠應緩慢冷卻或熱送鍛造、軋制。鋼錠加熱時,應力求溫度均勻并有足夠的保溫時間,以改善偏析缺陷和避免鍛、軋時變形不均勻;鍛、軋后的鋼材,尺寸小的、特別是含碳0.2%左右的滲碳鋼,在600℃以上時應快速冷卻,以免加重帶狀組織;截面較大的鍛件,應采取措施消除內應力和白點。調質鋼應盡可能淬火成馬氏體組織,然后回火成索氏體組織;滲碳鋼在滲碳過程中,滲層濃度梯度不宜過大,以免在滲層晶界上出現連續網狀碳化物;氮化鋼必需先經熱處理得到所需的性能,再經最后精加工才能進行氮化。氮化處理后除將脆薄的"白層"研磨除去外,不再加工。

其他信息

可分為普通合金結構鋼和特殊用途合金結構鋼。前者包括低合金高強度鋼、低溫用鋼、超高強度鋼、滲碳鋼、調質鋼和非調質鋼;后者包括彈簧鋼、滾珠軸承鋼、易切削鋼、冷沖壓鋼等。

要求具有較高的屈服強度、抗拉強度和疲勞強度,還有足夠的塑性和韌性。

一般采用電弧爐和氧氣頂吹轉爐冶煉,要求高的采用爐外精煉、電渣重熔或真空處理、真空感應爐冶煉或雙真空冶煉、合適的熱處理。

這類鋼的合金元素含量都相當高,主要有耐蝕鋼、耐熱鋼、耐磨鋼、磁鋼以及具有其他特殊物理和化學性能的特殊鋼。

合金結構鋼廣泛用于船舶、車輛、飛機、導彈、兵器、鐵路、橋梁、壓力容器、機床等結構上。

合金結構鋼比碳素鋼有更好的力學性能,特別是熱處理性能優良。

其牌號通常是以"數字+元素符號+數字"的方法來表示。牌號中起首的兩位數字表示鋼的平均含碳量的萬分數,元素符號及其后的數字表示所含合金元素及其平均含量的百分數。

若合金元素含量小于1.5%,則不標其含量。

高級優質鋼在牌號尾部增加符號"A"例如,16Mn、20Cr、40Mn2、30CrMnSi、38CrMoAlA等。

合金結構鋼細分類與統一數字代號
統一數字代號 合金結構鋼(包括合金彈簧鋼)細分類
AO××××：Mn(X)、MnMo(X)系鋼
Al××××：SiMn(X)、SiMnMo(X)系鋼
A2××××：Cr(X)、CrSi(X)、CrMn(X)、CrV(x)、CrMnSi(X)系鋼
A3××××：CrMo(X)、CrMoV(X)系鋼
A4××××：CrNi(X)系鋼
A5××××：CrNiMo(X)、CrNiW(X)系鋼
A6××××：Ni(X)、NiMo(X)、NiCoMo(X)、Mo(X)、MoWV(X)系鋼
A7××××：B(X)、MnB(X)、SiMnB(X)系鋼
A8××××：(暫空)
A9××××：其他合金結構鋼